作为第三代金属陶瓷,Ti（C,N）金属陶瓷刀具的硬度和高温强度比WC-Co硬质合金高;比Si₃N₄陶瓷刀具有更高的硬度和耐磨性,更适合加工淬硬钢、高强度钢;它比Al₂O₃陶瓷刀具有更高的断裂韧性和抗冲击性,可承受更大的切削深度和进给量。因此有必要研究开发新的复合Ti（C,N）金属陶瓷刀具材料,促进其实际应用。 详细研究了稀土氧化物、Al₂O₃含量和VC含量对Ti（C,N）金属陶瓷刀具材料显微结构和力学性能的影响,分析了力学性能和显微结构的关系。通过优化热压参数,得到了最佳的烧结工艺为:烧结温度1450℃,压力为25MPa,保温时间为30min。 以Ti(C_0.7N_0.3)固溶体为基体,添加纳米级Al₂O₃,研制成功了综合力学性能优良的新型Ti（C,N）金属陶瓷刀具材料,材料配比为:71.4%Ti(C_0.7N0.3-15%（Ni-Mo）-0.6%Cr₂C₃-12%Al₂O₃-1%MgO（质量百分比）,其平均抗弯强度、维氏硬度和断裂韧性为900MPa,17.4GPa和9.95MPa.mm^1/2。 建立了Ti（C,N）金属陶瓷的晶粒生长模型,对模型进行了初步验证,基本和实验结果相符。探讨了微米/纳米Ti（C,N）金属陶瓷的增韧机理,认为主要增韧机理有:断裂模式的改变、显微结构的变化、多条裂纹的产生、裂纹偏转与裂纹桥联增韧等。 研究了新型Ti（C,N）金属陶瓷刀具（编号为:JT8-JTl2）和硬质合金刀具YG8、YT14及陶瓷刀具LT55、SG-4切削铸铁、退火45钢和淬硬45钢时的切削性能。结果表明,所研制的刀具适合于切削退火45钢和淬硬45钢,切削性能优于YT14。特别是JT9和JT11刀具,不但刀具磨损量小,加工表面质量好,而且在切削45钢和45淬硬钢时切屑为崩碎切屑。分析了刀具的磨损形貌和磨损机理,新型Ti（C,N）金属陶瓷刀具的主要磨损机理为后刀面磨粒磨损。